青藏高原地區(qū)管道工程線路優(yōu)化

杜博洋 青海油田采油三廠

青藏高原地區(qū)管道工程線路優(yōu)化

杜博洋 青海油田采油三廠

青海青藏高原地形地貌多樣，工程地質(zhì)條件差，地形起伏大。青藏高原地區(qū)管道線路優(yōu)化的主要原則是順其自然，沿連續(xù)梁峁、繞深陡溝壑。同時(shí)，盡量將管道布置在不改變?cè)孛驳木€位；盡量縮短施工時(shí)對(duì)原地貌擾動(dòng)的長(zhǎng)度；盡量使線位處于不易聚集水流、排水通暢或有利于進(jìn)行排水的地形條件下。

青藏高原；管道工程；線路；優(yōu)化

1 高原地區(qū)輸油管道工程特點(diǎn)

青藏高原地形地貌多樣，工程地質(zhì)條件差，地形起伏大。管道工程是一種典型的線性工程，也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在工程設(shè)計(jì)中要綜合考慮管道沿線的環(huán)境自然條件、工程地質(zhì)及場(chǎng)地條件、地震及活動(dòng)斷裂、環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生、水土保持等各個(gè)方面因素。

2 輸油管道選線技術(shù)

研究管道與場(chǎng)地的關(guān)系是搞好管道工程建設(shè)必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在管道工程的建設(shè)中，管道線路的平面和立面總是力圖以直線方式敷設(shè)，但是由于地形的起伏、地物的障礙，以及管道工程工藝本身的要求，不可避免要呈現(xiàn)一些彎曲狀態(tài)，此種情況在黃土高原地區(qū)表現(xiàn)的尤為突出。

線路不僅要選擇，更要優(yōu)化。線路優(yōu)化是管道勘察設(shè)計(jì)中一項(xiàng)主要的技術(shù)性工作。選定的線路是否合理，不僅直接關(guān)系到整個(gè)工程的施工難易、投資大小和運(yùn)行安全，也關(guān)系到同其他部門(mén)的相互影響。

管道工程選線，還必須要考慮水土保護(hù)和保持等因素，進(jìn)行線路的優(yōu)化。如果選線時(shí)不考慮線路的優(yōu)化，管道施工完后造成原始地貌難以恢復(fù)，破壞地面植被和穩(wěn)定的地形，就會(huì)造成大量新的水土流失。

青藏高原地區(qū)管道線路優(yōu)化的主要原則是順其自然，沿連續(xù)梁峁、繞深陡溝壑。同時(shí)，盡量將管道布置在不改變?cè)孛驳木€位；盡量縮短施工時(shí)對(duì)原地貌擾動(dòng)的長(zhǎng)度；盡量使線位處于不易聚集水流、排水通暢或有利于進(jìn)行排水的地形條件下。

（1）垂直梁峁等高線、靠近梁峁脊線。垂直等高線布線，可減少施工對(duì)原地貌的擾動(dòng)，可提高管道縱向穩(wěn)定性，管溝填埋后截、排水措施實(shí)施也相對(duì)容易。當(dāng)梁峁脊線起伏大時(shí)，地面徑流的沖刷和剝蝕也會(huì)加劇，最好不要為了減小管道起伏而選擇從梁峁“腰間”的邊坡布線，應(yīng)盡量靠近脊線或沿脊線布線，這樣不但有利于組織排水，而且可減少水工保護(hù)工程量。因?yàn)榧咕€起伏大的梁峁一般邊坡坡度都在20°左右，若選擇“腰間”布線，管道的穩(wěn)固、水工保護(hù)設(shè)計(jì)及施工等難度均比較大。管道經(jīng)過(guò)梯田和臺(tái)地時(shí)，可順臺(tái)地或垂直于梯坎敷設(shè)，應(yīng)采用彎管、彎頭來(lái)調(diào)整方向，盡量避免彈性敷設(shè)而引起大的降坡，進(jìn)而造成土方量嚴(yán)重增加、地貌恢復(fù)工作量加大或難以恢復(fù)。

（2）平行斜坡等高線、遠(yuǎn)離斜坡邊緣。黃土高斜坡上的黃土常因重力作用向下運(yùn)動(dòng)，特別在水流沖刷、人為擾動(dòng)下，容易形成崩塌、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。選線時(shí)應(yīng)將線路布置在平緩且穩(wěn)定性較高的斜坡上，盡量平行斜坡等高線，避免布置在沖溝發(fā)育的邊緣，以保證斜坡側(cè)土壤的支撐能力能夠承受管道在溫差和內(nèi)壓作用下所產(chǎn)生的橫向位移力。斜穿斜坡對(duì)地貌的擾動(dòng)非常大，若處置不當(dāng)，則會(huì)帶來(lái)管道失穩(wěn)、誘發(fā)水土流失等一系列問(wèn)題。在斜坡段線路走向改變時(shí)，盡量采用彎管、彎頭調(diào)整方向，避免彈性敷設(shè)。

（3）溝谷寬緩沿溝谷、溝谷窄時(shí)走山梁。線路應(yīng)避免沿?zé)o階地的溝谷敷設(shè)，當(dāng)線路與溝谷交叉時(shí)，盡量正交交叉，一般應(yīng)在中下游穩(wěn)定地段通過(guò)。在優(yōu)選條件下，若線路走溝谷距離最短，但溝谷較窄，邊坡不良地質(zhì)現(xiàn)象如滑坡、崩塌等廣泛發(fā)育時(shí)，堅(jiān)決要避開(kāi)，盡量從溝掌（沖溝溝頭）處繞過(guò)；若無(wú)法繞開(kāi)，設(shè)計(jì)時(shí)須考慮溝坡本體的穩(wěn)定及擾動(dòng)后可能引起的新的地質(zhì)條件惡化等因素。河谷階地選線應(yīng)盡量將線位布置在二級(jí)階地之上，因?yàn)橐患?jí)階地與河床相對(duì)高差較小，多有被河水沖刷、侵蝕的凹槽，且階地階面較窄，地形破碎，容易遭受洪水危害；二級(jí)階地則具有分布面積大，地形平坦等特征，并且與河床相對(duì)高差較大，管道布置其上相對(duì)較為安全。

3 結(jié)語(yǔ)

由于青藏高原地形起伏較大，選線時(shí)要綜合考慮管道設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等各方面因素，使選擇的線路工藝條件最佳，施工難度相對(duì)較小，運(yùn)行維護(hù)相對(duì)方便。從選線開(kāi)始時(shí)，就要盡可能將線位布置在穩(wěn)定的場(chǎng)地，還要保證布置的線位能在盡可能小地破壞原有地貌和水系的情況下施工，因?yàn)橛袝r(shí)小的地貌或水系改變，將會(huì)造成大的塌方、滑坡或形成新的沖溝，給管道運(yùn)行安全埋下隱患。

在青藏高原的管道線路設(shè)計(jì)時(shí)，要總結(jié)已往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，要求盡可能地維持管道附近地貌原形，保持植被、草皮等，縮小施工作業(yè)帶，減少原狀土擾動(dòng)破壞；在管道穿越河流和沖溝時(shí)堅(jiān)持深埋，盡可能地將管道埋入基巖中；對(duì)于管道附近匯集的流水，因地制宜，采取堵、排、疏導(dǎo)的作法，將流水引開(kāi)，使其遠(yuǎn)離管道，以保證管道的安全運(yùn)行。

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.028